浅谈冬期施工混凝土质量控制要点
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中图分类号：TU37文献标识码： A
引言：随着高效混凝土防冻剂的不断发展，为了加快施工进度、缩短工期、加快资金和设备周转率、使建设工程尽早投入使用以提高经济效益和社会效益，不可避免要进行冬期施工。本文就冬期施工中最重要也是最难控制的混凝土质量管理要点加以阐述。
1、冬期施工概念和原理
（1）概念：当室外日平均气温连续5天稳定温低于5℃即进入冬期施工，当室外日平均气温连续5天高于5℃即解除冬期施工。
（2）原理：混凝土拌合物通过水泥的水化作用达到混凝土的设计强度，而水泥的水化作用与混凝土拌合物的温度有关。一般情况下，温度越高水泥的水化速度越快，混凝土的强度增长也越快，当温度降低到0℃时，存在于混凝土拌合物中的水部分开始由液相变为固相，水泥的水化作用变慢，强度增长减慢。温度继续降低，当混凝土中的水完全结冰时水化作用基本停止，强度不再增长。同时水变成冰以后体积增大9%，对早期混凝土强度造成不同程度的降低。当冰融化后又会在混凝土内部形成各种空隙，从而降低了混凝土的密实性和耐久性。
冬期施工则是采取掺加防冻剂和进行保温升温等措施，利用水泥水化过程散热防止混凝土早期受冻，保证混凝土强度增长。
2、冬期施工混凝土特点
（1）温度低，施工难度增加。
（2）施工质量控制难度大，发生质量事故的几率大大增加，且需要较长时间才能发现，质量处理的难度增加，费用增加。
（3）采取修补加固或返工对结构的耐久性影响较大且贻误工期。
3、冬期施工混凝土质量问题
冬期施工混凝土遭受冻害，强度在温度转为常温后不能继续增长达到设计要求，混凝土内部疏松，不能满足混凝土耐久性要求。
4、冬期施工混凝土质量控制要点
4.1施工准备
施工准备工作是保证冬期施工混凝土质量的重要环节，要提前召集各方对其进行策划和可行性研究，选择合理的施工方案，既要技术可靠也要经济合理，并提前安排相关材料、设备进场。对相关人员进行培训。对现场水暖管道进行检查、维修和保温，防止冻裂。
4.2混凝土搅拌
提前与混凝土搅拌站进行沟通，签订混凝土技术合同，对冬期施工混凝土技术要求予以明确。对混凝土配合比设计应根据工程具体情况优化选择且不得低于规范要求，优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等水化放热较大的水泥品种，水泥标号不得低于42.5号，最小水泥用量不得低于300kg/m³，水灰比不大于0.55。
搅拌站的选择应满足距施工现场近，生产和运输能够保障正常施工生产。材料应清洁且不含冰、雪等冻结物和易冻裂的物质，在掺加含钾、钠离子防冻剂的混凝土中不得含有活性材料。混凝土冬期施工常用的外加剂有：
早强剂：能加速水泥硬化速度，提高早期强度，且对后期强度无显著影响。
防冻剂：在一定负温条件显著降低混凝土中液相冰点使游离态水不冻结，保证混凝土不遭受冻害；在一定时间内使混凝土获得预期强度的外加剂称为防冻剂。
减水剂: 在不影响混凝土和易性条件下，具有减水增强特性的外加剂。可以降低用水量，减小水灰比。
引气剂: 经搅拌能引入大量分布均匀的微小气泡，改善混凝土的和易性；在混凝土硬化后，仍能保持微小气泡，改善混凝土的和易性、抗冻性和耐久性。
阻锈剂: 可以减缓或阻止混凝土中钢筋及金属预埋件锈蚀作用的外加剂。
4.3运输
混凝土搅拌站应选择靠近施工地点的，商品混凝土运输过程中车辆要进行保温，以减小混凝土运输过程中的热量损失，保证出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃，运到现场检查合格后要及时连续进行浇筑。要严格控制混凝土用水量和外加剂的掺量，严禁任何形式私自加水。
混凝土输送泵机棚及输送管道也要进行保温，还要采取措施防止保温受潮失效，以利于混凝土输送到作业面的温度损失达到最小。
4.4浇筑及保温养护
冬期施工混凝土养护方法有很多，较常采用的是综合蓄热法。
混凝土浇筑时间尽量选择安排在白天进行，以利于环境温度升高对混凝土的有利养护。当气温低于-10℃时一般应停止浇筑。混凝土浇筑前要清除模板上的冰雪和污垢，混凝土浇筑振捣要密实，由于采用泵送混凝土塌落度一般较大且冬期施工混凝土内外温差以及环境（风）的影响，混凝土容易产生干缩裂缝，因此除了在生产阶段优化施工配合比外具备条件的还应对混凝土进行二次压光，并及时覆盖塑料薄膜和保温材料进行保湿和保温。
混凝土的保温需经过计算，选择保温性能、防火性能、经济性均较好的材料。
①钢模板的保温：使用质轻、防火、保温性能好的聚苯乙烯泡沫板、挤塑板等。（采取在保温板表面涂刷水泥胶浆等措施，满足防火要求。)
②混凝土表面覆盖保温：选用隔气性能好的塑料薄膜、保温性能好的岩棉被、保温棉毡等。
③基槽、基坑的保温：选用价格便宜的保温材料如草帘子等。(草帘由于易燃且容易散开，应用玻璃丝布包装后使用)
④管道保温：选用锯末、橡塑保温等。
⑤小车、灰浆桶机具保温：选用聚苯乙烯泡沫板等。
⑥风档、暖棚保温：一般选用彩条布、保温棉毡等。
⑦门窗洞口封闭保温：选用塑料布、棉帘子等。
混凝土保温在结构边角和较薄部位是弱点，要适当加大保温层厚度，保温同时要注意防失水。
4.5测温
包括大气温度及混凝土温度的测量，冬期施工项目应根据项目所在地历年的气温数据提前做好大气温度的测量，以北京为例，一般在11月中旬进入冬期施工，测温工作需要根据实际情况在11月初即开展，以防寒流突至，造成混凝土受冻。
混凝土测温需要严格按照冬期施工方案执行（测温方法、测温点布置图以及测温人员培训）。一般大气温度每昼夜测四次，对拌合物出罐温度、入模温度和水泥水化过程都要进行测量。满足《建筑工程冬期施工规程》的要求后方可停止测温。测温工作是了解混凝土养护情况的重要途径，测温人员应每天向技术人员汇报测温情况，如发现异常应立即汇报主管人员处理。
4.6试块留置及使用
1标准养护试块的留置同常温。
2同条件试块包括：结构实体试块（600℃.d）留置同常温。拆模同条件试块的留置同常温。应注意结构实体试块温度累积是不计负温的，因此冬期施工期间结构实体试块的具体送试时间可根据当地有关规定采取不超过60天或逐日累计直至达到600℃.d。
增加临界强度试块和同条件28天转标准养护28天试块（自拌混凝土为同条件28天转常温28天）。
对于临界强度试块要明确其意义，临界强度试块在混凝土养护测温达到0℃时进行试压，只有强度达到规程要求，才能保证混凝土受冻后强度增长和保证混凝土其他性能不致受到损害。达到受冻临界强度后可以进行保温的拆除。对于临界强度要根据规范的规定具体情况确定，如抗渗混凝土要达到设计强度的50%。
检验抗冻、抗渗所用试件，应与工程同条件养护28d，再转标准养护28d后进行抗冻或抗渗试验。
双28天强度试块是检验混凝土强度损失的一项，不作为混凝土强度评定依据。
4.7拆模
混凝土拆模时要求与环境温差不能过大（不超过20℃），墙体拆模后还要保温和涂刷养护剂等进行进一步的养护。
4.8评定
冬期施工混凝土评定通过试块的评定，或采取回弹法进行检测。
5、常见问题
（1）冬期施工混凝土常常采取比设计要求的混凝土强度等级高一等级的做法，如采用抗渗混凝土，必须按照增加后的强度进行判定是否达到受冻临界强度，如果未达到还要延缓拆除保温的时间，补送临界强度试块。
（2） 测温人员要有专用的通道，保护好完成的顶板工作面，测温结束及时恢复保温措施。
（3）混凝土可能出现初凝时间过长等问题，要及时通知混凝土搅拌站技术人员到现场进行原因的分析和提出处理措施，不得擅自处理。
（4） 同条件养护试块必须和施工现场结构养护条件一致，采取和结构同样的保湿、保温措施，放置在结构同部位。
（5） 冬期施工的混凝土要及时了解和分析混凝土的强度增长规律，方法是采用成熟度计算方法，结合试块抗压强度，如发现异常要及时进行处理。
（6）楼板上堆料不能过早和过重防止产生裂缝。
（7） 由于冬季温度低，应经常检查维护材料设备防止被冻坏，采取取暖要注意消防安全，经工程实践采用燃油暖风机可获得良好的效果。
6、结束语
随着施工进度管理要求越来越高，结构冬期施工不可避免，控制冬期施工的混凝土施工质量是一项复杂的项目，需要周密策划和认真落实，否则极易造成严重的质量和安全事故，带来严重的经济效益和社会效益损失。选好施工方法并抓住冬期施工混凝土质量控制的各个环节，将影响冬期施工混凝土质量的各个因素都控制在规范要求范围内，是保证工程质量，加快工程建设进度的关键。做好冬期施工管理也是企业在竞争日益激烈的市场活动中需要探索的突破点。
参考文献：
[1]建筑工程冬期施工规程JGJ104-2011 ，黑龙江省寒地建筑科学研究院，中国建筑工业出版社
[2]混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003
[3]许菲 冬施条件下混凝土试块的留置与使用 天津建设科技2006.增刊
[4]罗志佳 赵冬 冬施混凝土施工质量控制及强度增长研究